• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권4호
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• pp.488-499
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• 2016

We present a design and optical simulation of a cost-effective hybrid daylighting/LED system composed of mixing sunlight and light-emitting diode (LED) illumination powered by renewable solar energy for indoor lighting. In this approach, the sunlight collected by the concentrator is split into visible and non-visible rays by a beam splitter. The proposed sunlight collector consists of a Fresnel lens array. The non-visible rays are absorbed by the solar photovoltaic devices to provide electrical power for the LEDs. The visible rays passing through the beam splitters are coupled to a stepped thickness waveguide (STW) by tilted mirrors and confined by total internal reflection (TIR). LEDs are integrated at the end of the STW to improve the lighting quality. LEDs’ light and sunlight are mixed in the waveguide and they are coupled into an optical fiber bundle for indoor illumination. An optical sensor and lighting control system are used to control the LED light flow to ensure that the total output flux for indoor lighting is a fixed value when the sunlight is inadequate. The daylighting capacity was modeled and simulated with a commercial ray tracing software (Lighttools^TM). Results show that the system can achieve 63.8% optical efficiency at geometrical concentration ratio of 630. A required accuracy of sun tracking system achieved more than ±0.5^o . Therefore, our results provide an important breakthrough for the commercialization of large scale optical fiber daylighting systems that are faced with challenges related to high costs.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.581-584
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• 2014

본 논문에서는 에너지 분배 기능을 이용하여 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어 기능을 구현한 마이크로 빛에너지 하베스팅 시스템을 제안한다. 소형 PV(Photovoltaic) 셀에서 출력되는 에너지와 전압 레벨은 작기 때문에 직접 MPPT 제어회로를 구동하기 어렵다. 따라서 제안된 회로에서는 시동회로를 사용하여 Vcp를 MPPT 제어회로를 구동하기 위해 필요한 전압까지 승압시킨다. Vcp가 원하는 전압 값에 도달하면 전압감지기가 이를 감지하여 PV 셀로부터 시동회로에 공급되는 에너지는 차단하고, 전력변환기에 에너지를 공급한다. Vcp가 감소하여 MPPT 제어회로가 동작하기 어렵게 되면 전력변환기로의 에너지 전달을 차단하고 시동회로를 다시 구동한다. 이렇게 에너지 분배 기능을 이용하여 시동회로와 전력변환기를 번갈아 동작시키면서 에너지를 수확하여 PMU(Power Management Unit)를 통해 부하에 전달한다. 제안된 회로는 0.35um CMOS 공정으로 설계 되었으며 모의실험을 통해 동작을 검증하였다. 설계된 회로의 칩 면적은 패드를 포함하여 $1430um{\times}1110um$이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.1264-1271
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• 2012

고속 철도나 자동차와 같은 고속의 이동 환경에서 고속 데이터 전송을 위해서는 빠른 빔 추적 능력이 중요하다. 디지털 역지향성 안테나는 수신 신호의 방향에 대한 사전 정보 없이, 안테나 위상을 변화시킴으로써 신호를 수신된 방향으로 재전송을 할 수 있기 때문에 자동적으로 빔 추적이 가능하다. 또한, 디지털 역지향성 안테나는 아날로그 역지향성 안테나와 비교하여 수정과 업그레이드가 쉽다는 장점을 가진다. 본 논문에서는 AWGN과 다중 신호 환경에서 디지털 역지향성 안테나의 BER 성능을 분석하였다. 시뮬레이션 결과, 위상 검출기를 사용하여 역지향성 안테나의 정확한 위상 추적 및 위상 공액을 하는 것을 확인하였다. 두 번째 안테나의 위상 지연이 $15^{\circ}$ 발생할 경우에 위상 공액 기법을 사용하게 되면 사용하지 않았을 경우에 비해서 전력 효율이 1 dB 향상된다. 본 논문에서는 다중 신호가 존재할 경우에 역지향성 안테나에서의 성능을 논의하였다. 다중 신호나 간섭신호가 존재할 경우, 역지향성 안테나에서 직접파의 방향에 대해서 진폭 또는 위상 오차가 발생함을 확인할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권8호
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• pp.795-801
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• 2014

본 논문에서는 2.6 GHz에 설계된 고출력 전력증폭기에 DDBS(Digitally-controlled Dynamic Bias Switching)를 적용하여 평균 전력에서 효율을 개선하였다. DBS는 제어 신호에 따라 전력 증폭기에 두 단계의 드레인 전압을 인가하여 효율을 개선하는 기술이다. DBS의 제어 신호를 디지털로 처리하여 제어가 매우 용이하였다. 2.6 GHz의 중심 주파수와 10 MHz 대역폭, 9.5 dB의 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 갖는 64 QAM FDD LTE 신호를 사용하여 측정한 결과, DDBS를 적용하여 전력증폭기의 PAE(Power-Added Efficiency)을 평균 전력 43 dBm에서 40.9 %에서 48 %로 증가시켰다.

• 전기전자학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.10-15
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• 2006

본 논문에서는 기준동작 클럭없이 데이터만으로 구현되는 반주기의 4x 오버샘플링 위상/주파수검출기를 이용한 클럭 데이터 복원회로에 대하여 서술하였다. 위상 및 주파수검출기는 4x 오버샘플링 기법을 이용하여 설계되었다. 위상검출기는 뱅뱅 제어방법에 의해, 주파수검출기는 로테이션방법에 의해 동작한다. 위상 및 주파수 검출기로부터 발생된 6개의 신호들은 전하펌프로 들어갈 전하량을 결정한다. VCO단은 4개의 차동 지연단으로 구성되고 8개의 클럭신호를 생성한다. 제안된 회로는 공급전압 1.8V, 0.18um MOCS 공정으로 설계 시뮬레이션되었다. 제안된 구조의 PD와 FD를 사용하여 25%의 넓은 트래킹 주파수 범위를 가진다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.983-989
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• 2006

현재의 출입국 관리는 여권을 제시하면 여권을 육안으로 검색하고 수작업으로 정보를 입력하여 여권 데이터베이스와 대비하는 것이다. 본 논문에서는 여권의 정보를 인식 할 수 있는 방법을 제안한다. 제안된 여권 인식 방법은 소벨 연산자와 수평 스미어링, 윤곽선 추적 알고리즘을 적용하여 코드의 문자열 영역을 추출한다. 추출된 문자열 영역을 이진화하고 이진화된 문자열 영역에 대해서 개별 코드의 문자들을 복원하기 위하여 CDM 마스크를 적용한 후에 수직 스미어링을 적용하여 개별 코드의 문자를 추출한다. 개별 코드의 인식은 ART2 알고리즘을 RBF 네트워크의 중간층으로 적용하고 중간층과 출력층의 학습에는 일반화된 델타 학습 방법으로 동작하는 RBF 네트워크를 적용한다. 사진 영역은 코드의 문자열 영역을 추출한 후에 코드의 문자열 영역이 시작되는 좌표를 중심으로 사진 영역을 추출한 후, Luminance, Edge, Hue 정보를 이용하여 사진 부분을 검증한다. 검증된 사진 부분 영상은 ART2 알고리즘을 적용하여 사진의 특징들을 분류하고, 이를 이용하여 사진 인증을 하게 된다. 제안된 방법의 성능을 확인하기 위해서 실제 여권 영상을 대상으로 실험한 결과, 제안된 방법이 여권 인식에 우수한 성능이 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권3호
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• pp.217-223
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• 2013

디지털 역 지향성 안테나 시스템은 사전 정보 없이 입사된 신호의 위상을 추적하고 위상을 반대로 돌려 수신된 방향으로 재전송을 할 수 있는 시스템으로써 아날로그 역 지향성 안테나와 비교하여 수정과 업그레이드가 쉽다는 장점이 있다. 이러한 특성으로 디지털 역 지향성 안테나는 고속 이동체 환경에서의 빠른 빔 추적이 가능할 것이다. 먼저 본 논문에서는 위상을 추정하는 디지털 PLL 하나를 통하여 각각의 array마다 수신된 신호의 지연된 위상을 찾는 디지털 역지향성 배역 안테나 시스템을 설계하며 array 개수에 따른 성능을 확인, 분석하였다. 또한 실제 통신에서는 기저대역 스펙트럼을 반송파로 특정 대역으로 천이 시켜 신호를 송수신 하므로 신호를 전송할 때에 반송파를 실어 보내며 수신할 때에 기저대역으로 다시 복조 후 지연된 위상을 정확하고 신속하게 찾는지 확인 평가하였다. 안테나의 array개수가 늘어나면 이득이 생겨 성능이 더 좋아지며 시뮬링크를 통한 시뮬레이션 상에서는 반송파에 따라서는 성능에 아무런 영향이 없음을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.602-608
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• 2011

본 논문에서는, 신경망을 이용한 뉴로 인터페이스 설계를 통해 논홀로노믹 이동 로봇을 제어하는 방법을 제시하였다. 특히, 가상의 마스터-슬레이브 로봇 개념을 이용하여, 부분적으로 안정된 마스터 로봇의 역 동적모델이 피드백-에러 학습법을 적용한 신경망을 통해 온라인으로 획득되도록 하였다. 이 피드백 제어기는 PD 보상기에 기초를 두고 있다. 온라인 학습을 위한 신경망은 입력층이 6개의 입력세포들($x_i$, i=1~6)로 구성되어있으며, 1개의 은닉층에는 2개의 은닉세포($o_j$, j=1~2), 출력층은 2개의 출력세포(${\tau}_k$, k=1~2)로 구성되었고, 신경망의 온라인 학습을 위하여 최소자승법에 의한 오류역전파 알고리즘을 이용하였다. 본 연구에서 개발된 뉴로 인터페이스의 경로추적제어에 관한 성능은 2-wheel 독립구동이 가능한 논홀로노믹 이동 로봇의 시뮬레이션으로 증명하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.33-38
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• 2002

본 논문에서는 역동력학과 퍼지기법을 기반으로 하는 DC 모터 속도제어용 2자유도 제어기를 설계한다. 제안된 제어기는 DC 모터 시스템의 역동력학 모델, 전처리필터와 퍼지보상기로 구성된다. 모델은 쿨롱마찰을 내포하는 비선형 방정식으로 표시되며, 전처리필터는 역동력학 모델에 의해 유발될 수 있는 고주파 영향을 막아주며, 퍼지보상기는 모델의 불확실성, 외란 등으로 인한 오차를 보상한다. 퍼지보상기는 기준 입력 변화에 대한 추종성능과 외란에 대한 오차 제거성능을 동시에 개선하도록 설계된다. 모델과 보상기의 파라미터는 각각 실수코딩 유전알고리즘으로 추정되고 동조된다. 제안된 기법의 유효성은 실험을 통해 검증된다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제38권4호
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• pp.18-26
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• 2001

본 논문에서는 극성 판단(Polarity Decision) PD를 이용하여 모드 변환과 루프이득(Loop Gain)의 변환시점을 자동적으로 검출해 주는 ATC(Automatic Transfer mode Control)알고리즘을 설계하고 모드 전환시 안정적으로 주파수 오프셋을 추정하는 평균방식 Gear-shift PLL을 설계하였다. 제안하는 모드 전환 시점 검출 알고리즘인 ATC 알고리즘은 종전의 QPSK방식에 적용되던 Lock Detector 알고리즘보다 구현이 매우 간단하며 정확하게 모드 전환시점을 검출한다. 또한 Shift Register에 저장했던 주파수 추정 값들을 평균하는 평균전환방식은 모드 전환시 낮은 주파수 추정 에러값으로 다음 모드에서의 빠른 추적 성능을 가능하게 한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 적은 회로 면적과 고속 처리가 가능하도록 설계되어 ASIC 설계에 매우 유용하다. 아울러 본 논문에서는 극성판단 PD를 적용하여 위상 포착 및 추적 성능평가를 수행하고 성좌도(constellation)를 각 모드별로 분석하였다.